JP2005297698A

JP2005297698A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2005297698A
Application number: JP2004115061A
Authority: JP
Inventors: Eiji Yamamura; 英二山村
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2004-04-09
Filing date: 2004-04-09
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2024-04-09
Also published as: JP4457735B2

Abstract

【課題】ウェット性能を確保しながら、気柱共鳴音に起因するタイヤ騒音を改善することが可能な空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド面１にタイヤ周方向Ｔに延在する主溝２を設け、その主溝２により陸部３を区分形成し、陸部３のトレッド表面３ａに主溝２に開口するサイプ４をタイヤ周方向Ｔに所定の間隔で設けた空気入りタイヤである。主溝２の壁面２Ａ，２Ｂに、サイプ４の開口４ａに隣接し開口４ａに沿って延在する薄膜５が突設されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、騒音性能を改善するようにした空気入りタイヤに関する。

タイヤ騒音の一つとして気柱共鳴音がある。この気柱共鳴音は、トレッド面に形成した溝が接地時に気柱管を形成し、この気柱管を空気が通過することにより共鳴振動を生じる気柱共鳴現象により生じる音であり、特に排水性を確保するためにタイヤ周方向に延設された主溝は、溝容積が大きいため、気柱共鳴音に大きく影響する。

そこで、従来、この気柱共鳴音を低減するため、主溝内に主溝を塞ぐ弾性変形可能なひれ部を突設するようにした技術が提案されている。主溝内にひれ部を突設することにより、接地時に主溝内を流れる空気の流量を減少させると共に乱流を引き起すことで、気柱共鳴現象を抑制して気柱共鳴音を低減する一方、ウェット路面走行時には、主溝内を流れる水の動水圧によりひれ部が弾性変形し、主溝を塞がないようにすることでウェット性能を確保するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、近年、幹線道路周辺地域での車両騒音が深刻な社会問題となりつつあり、車両自体のみならず、車両に装着されるタイヤに対しても騒音性能の更なる改善が求められている。
特開平３−２７６８０２号公報

本発明の目的は、ウェット性能を確保しながら、気柱共鳴音に起因するタイヤ騒音を改善することが可能な空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明は、トレッド面にタイヤ周方向に延在する主溝を設け、該主溝により陸部を区分形成し、該陸部のトレッド表面に前記主溝に開口するサイプをタイヤ周方向に所定の間隔で設けた空気入りタイヤにおいて、前記主溝の壁面に、前記サイプの開口に隣接し該開口に沿って延在する薄膜を突設したことを特徴とする。

上述した本発明によれば、トレッド面が路面に接地した際に、路面で塞がれた主溝内を流れる空気が薄膜によりその流量が減少し、かつ乱流となるため、気柱共鳴現象を抑制して気柱共鳴音を低減することができることに加えて、薄膜が剛性が低い膜状体であるためにそれ自体が吸音材としての効果を発揮する一方、薄膜に当たった空気がサイプ内に入り込んで吸音されるので、気柱共鳴音を一層減少することができる。

他方、ウェット路面走行時には、主溝内を流れる水の動水圧により薄膜が弾性変形して壁面に張り付き、主溝内の水の流れを実質的に阻害しないので、ウェット性能を確保することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示し、トレッド面１にタイヤ周方向Ｔに沿ってストレート状に延在する複数の主溝２が設けられ、これら主溝２によりリブ（陸部）３が区分形成されている。主溝２の両側の各リブ３のトレッド表面３ａには、主溝２に面するリブ３の各端部部分３ｂに、一端が主溝２に開口するサイプ４がタイヤ周方向Ｔに沿って所定の間隔で向かい合う位置に設けられている。

各主溝２の両壁面２Ａ，２Ｂには、図２に詳細を示すように、サイプ４の開口４ａの一方側にのみ隣接し、開口４ａに沿ってトレッド表面３ａから主溝２の溝底側まで延在するゴム製の薄膜５が一体的に突設されている。サイプ４の一方側の壁面４ｂと薄膜５の開口側表面５ａは同じ平面上にあり、面一になっている。このようにサイプ４の開口４ａの一方側に薄膜５を突設した空気入りタイヤは、図２に示すタイヤ回転方向Ｒとなるようにして、車両に装着される。

上記空気入りタイヤでは、トレッド面１が路面に接地した際に、路面で塞がれた主溝２内を流れる空気が薄膜５によりその流量が減少すると共に乱流となるため、気柱共鳴現象を抑制して気柱共鳴音を低減することができる一方、薄膜５が剛性の低い膜状体であるためにそれ自体が吸音材としての効果を発揮することができ、更に薄膜５に当たった空気がサイプ４内に入り込んで吸音されるので、気柱共鳴音の一層の低減が可能になる。

また、ウェット路面走行時には、主溝２内を流れる水の動水圧により薄膜５が弾性変形して壁面２Ａ，２Ｂに張り付き、主溝２内の水の流れを実質的に阻害しないので、ウェット性能の確保が可能となる。

また、薄膜５は、図３に示すように、金型の主溝成形刃６に突設したサイプ成形刃７の根元に隣接する主溝成形刃６の部分に薄膜成形用のスリット８を設けることで、リブ３に一体的に形成されるが、サイプ４の一方側の壁面４ｂと薄膜５の開口側表面５ａを面一とすることで、サイプ成形刃７の一方の面７ａとスリット８の他方の壁面８ａが面一になる。そのため、加硫後に金型をタイヤから抜く際に薄膜５が抜け易くなり、薄膜５に千切れが発生するのを回避することができる。

図４は、本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示し、上述した薄膜５において、主溝２の一方の壁面２Ｂに突設した薄膜５Ｂをサイプ４の開口４ａの一方側にのみ設ける一方、主溝２の他方の壁面２Ａに突設した薄膜５Ａをサイプ４の開口４ａの他方側にのみ設けたものである。なお、上記実施形態と同一構成要素は、同一符号を付して説明は省略する。以下、図５，６に示す実施形態も同様である。

このように薄膜５を設けることによっても、ウェット性能を確保しながら、気柱共鳴音に起因するタイヤ騒音を改善することができる。なお、この空気入りタイヤは、タイヤ回転方向を指定することなく車両に装着できる。

図５は、本発明の空気入りタイヤの更に他の実施形態を示し、上述した薄膜５をサイプ４の開口４ａの両側に隣接して突設したものである。このように薄膜５を設けることによっても、ウェット性能を確保しながら、気柱共鳴音に起因するタイヤ騒音を改善することができる。

図６は、本発明の空気入りタイヤの更に他の実施形態を示し、図２の実施形態において、タイヤ周方向Ｔに対してずらした位置に設けたサイプ４の開口４ａの一方側に隣接して薄膜５を突設したものである。このように主溝２の両側のサイプ４が対面せずに、ずらした位置にあるサイプ４であってもよい。図４，５に示す実施形態も同様にすることができる。

本発明において、薄膜５の厚さとしては、０．１〜２．０ｍｍにするのが好ましい。厚さが０．１ｍｍ未満であると、金型からの抜けが悪く、薄膜５が損傷し易くなる。逆に厚さが２．０ｍｍを超えると、薄膜自体による吸音効果が発揮できなくなるため、好ましくない。好ましくは０．１〜１．０ｍｍ、より好ましくは０．１〜０．５ｍｍにするのがよい。

主溝２の断面積に占める薄膜５の横断面積の割合としては、３〜９０％にすることができる。なお、薄膜５がトレッド表面３ａに対する法線の方向に対して傾斜している場合には、薄膜５の横断面積はタイヤ周方向Ｔから薄膜５を主溝２の横断面に投影した面積とする。

薄膜５の横断面積の割合が３％未満であると、気柱共鳴音を改善することが難しくなる。逆に９０％を超えると、主溝２内の水の流れを阻害し易くなり、ウェット性能が低下する。好ましくは、５〜３０％、より好ましくは、１０〜１５％にするのがよい。

なお、図２，５に示すように、タイヤ周方向Ｔにおいて、主溝２の両壁面２Ａ，２Ｂの向かい合う同位置となる薄膜５の場合は、上記薄膜５の横断面積は、壁面２Ａ，２Ｂの両薄膜５の合計の横断面積である。また、図４，６に示すように、タイヤ周方向Ｔにおいて、両壁面２Ａ，２Ｂの薄膜５がずれている場合には、上記薄膜５の横断面積は、各薄膜５の横断面積である。

サイプ４は、タイヤ周方向に沿って５〜１０ｍｍの間隔で設けるのがサイプ４による高いエッジ効果を発揮する上で好ましい。間隔が５ｍｍ未満では、リブ端の剛性が低くなりすぎるので、好ましくない。逆に１０ｍｍを超えると、高いエッジ効果を発揮することが難しくなる。

薄膜５は、図示するように、各サイプ４毎に設けるのが高い騒音低減効果を発揮させる上で好ましいが、各サイプ４毎に設けずにランダムに設けてもよく、トレッド面１が路面に接地した接地面内において、各主溝２内に少なくとも１つ存在するように設けることができる。

また、サイプ４は、図示する例では、サイプ４が位置するトレッド表面３ａに対する法線方向に対して０°、即ち法線方向に沿ってトレッド表面３ａからリブ３内に延在しているが、法線方向に対して４５°以下の範囲で傾斜させるようにしてもよい。サイプ４が法線方向に対して４５°を超えて傾斜すると、金型からの抜けが悪くなり、リブ端が損傷し易くなる。サイプ４の傾斜に伴い、開口４ａに沿って形成される薄膜５も法線方向に対して０〜４５°の範囲となる。

上記実施形態では、トレッド面１に主溝２によりリブ３を区分形成したリブパターンの空気入りタイヤを例示したが、タイヤ幅方向に延在する横溝によりリブ３をブロックからなる陸部に区分形成したブロックパターンを有する空気入りタイヤであってもよく、更にリブとブロックが混在するトレッドパターンを有する空気入りタイヤであってもよい。

本発明は、特にタイヤ騒音が大きいバスやトラックなどに使用される重荷重用空気入りタイヤに好ましく用いることができるが、それに限定されず、他の用途に使用される空気入りタイヤであってもよい。

タイヤサイズを２９５／７５Ｒ２２．５１４ＰＲ、トレッドパターンを図１で共通にし、薄膜を設けた図４に示す構成の本発明タイヤと、本発明タイヤにおいてサイプがない比較タイヤをそれぞれ作製した。

各試験タイヤにおいて、薄膜の厚さは０．２ｍｍ、主溝の断面積に占める薄膜の横断面積の割合は１５％、サイプの間隔は５ｍｍである。

これら各試験タイヤを以下に示す試験方法により、騒音性能の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
騒音性能
各試験タイヤをリムサイズ２２．５×８．２５のリムに装着し、空気圧を７６０ｋＰａ）にしてドラム試験機に取り付け、荷重２７．４７ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈの条件下で、ＪＡＳＯＣ６０６−８１に準拠して実施した。その結果を比較タイヤを１００とする指数値で示した。この値が小さいほど、タイヤ騒音が小さく、騒音性能が優れている。

表１から、本発明タイヤは、騒音性能を改善できることがわかる。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示すトレッド面の要部展開図である。図１の要部拡大斜視図である。本発明の効果を説明する金型の要部断面図である。本発明の空気入りタイヤの他の実施形態における要部拡大斜視図である。本発明の空気入りタイヤの更に他の実施形態における要部拡大斜視図である。本発明の空気入りタイヤの更に他の実施形態における要部拡大斜視図である。

符号の説明

１トレッド面
２主溝
２Ａ，２Ｂ溝壁
３リブ（陸部）
３ａトレッド表面
３ｂ端部部分
４サイプ
４ａ開口
４ｂ壁面
５，５Ａ，５Ｂ薄膜
５ａ開口側表面
Ｔタイヤ周方向

Claims

トレッド面にタイヤ周方向に延在する主溝を設け、該主溝により陸部を区分形成し、該陸部のトレッド表面に前記主溝に開口するサイプをタイヤ周方向に所定の間隔で設けた空気入りタイヤにおいて、前記主溝の壁面に、前記サイプの開口に隣接し該開口に沿って延在する薄膜を突設した空気入りタイヤ。
前記サイプの壁面と前記薄膜の開口側表面を面一にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記サイプを前記主溝の両側の陸部に設け、該主溝の両壁面に、サイプの開口に隣接し該開口に沿って延在する薄膜を突設した請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
前記主溝の両壁面に突設した薄膜を前記サイプの開口の一方側にのみ設けた請求項３に記載の空気入りタイヤ。
前記主溝の一方の壁面に突設した薄膜を前記サイプの開口の一方側にのみ、前記主溝の他方の壁面に突設した薄膜を前記サイプの開口の他方側にのみ設けた請求項３に記載の空気入りタイヤ。
前記主溝の両側の陸部に設けたサイプを向かい合う位置に設けた請求項３，４または５に記載の空気入りタイヤ。
前記主溝の両側の陸部に設けたサイプをタイヤ周方向にずらした位置に設けた請求項３，４または５に記載の空気入りタイヤ。
前記薄膜の厚さが０．１〜２．０ｍｍである請求項１乃至７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記主溝の断面積に占める薄膜の横断面積の割合を３〜９０％にした請求項１乃至８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記サイプが該サイプが位置するトレッド表面における法線方向に対して０〜４５°の範囲で前記トレッド表面から前記陸部内に延在する請求項１乃至９のいずれかに記載の空気入りタイヤ。